Novo material captura CO2 na chaminé da fábrica

Redação do Site Inovação Tecnológica - 23/02/2010

O princípio dos cristais esponja é potencialmente aplicável para a criação de um material que possa converter dióxido de carbono em combustível ou quebrar a molécula com grande eficiência.
[Imagem: Science]

Cientistas anunciaram o desenvolvimento de um cristal sintético tridimensional capaz de capturar emissões de dióxido de carbono diretamente das chaminés e dos escapamentos dos automóveis.

De acordo com o artigo, publicado na revista Science, a descoberta poderá abrir o caminho para o desenvolvimento de tecnologias que, aplicadas a carros ou fábricas, por exemplo, seriam capazes de absorver o dióxido de carbono emitido antes que ele chegasse à atmosfera.

Estudante brasileiro

Além do interesse científico e industrial, a descoberta tem um outro elemento interessante em seu histórico. Ricardo Barroso Ferreira, estudante de graduação do Instituto de Química da Unicamp, faz parte da equipe que desenvolveu o novo cristal.

O feito raro, de um estudante de graduação ser coautor de um artigo científico, aconteceu quando Ricardo foi enviado à Universidade da Califórnia como bolsista de iniciação científica de um programa de intercâmbio que envolve a FAPESP e a Divisão de Química da National Science Foundation (NSF), nos Estados Unidos.

De acordo com Ricardo, embora a experiência de intercâmbio tenha sido enriquecedora e produtiva, a publicação em uma revista internacional de alto impacto foi uma conquista inesperada. "Fiquei muito surpreso. Ninguém acha que vai ser coautor de um artigo na Science antes de terminar a graduação", disse ele.

Cristais esponja

Nos Estados Unidos, Ricardo participou da equipe de pesquisa coordenada por Omar Yaghi, que criou, no início da década de 1990, uma nova classe de materiais, conhecidos como "estruturas metal-orgânicas", ou MOF (Metal Organic Frameworks).

Eventualmente descritos como "cristais esponja", esses materiais têm poros em nanoescala, nos quais é possível armazenar gases que normalmente são difíceis de confinar e transportar.

Baseado na estrutura do DNA, os cristais concebidos por Yaghi combinam unidades orgânicas e inorgânicas - veja Cristais menos densos já fabricados terão aplicação em energia limpa.

Captura de dióxido de carbono

O princípio dos cristais esponja é potencialmente aplicável para a criação de um material que possa converter dióxido de carbono em combustível ou quebrar a molécula com grande eficiência.

E os pesquisadores agora demonstraram que os MOFs podem incorporar um grande número de funcionalidades no mesmo material. Eles demonstraram em laboratório até oito grupos funcionais diferentes em um mesmo material. Segundo eles, isto significa que as propriedades do material final poderão ser mais do que simplesmente a soma linear das propriedades dos seus componentes puros.

Segundo o estudo, um dos modelos da série de materiais sintetizados teve desempenho de captura de dióxido de carbono 400 vezes maior do que um material sem a mesma estrutura - veja Material super poroso captura CO2 da atmosfera.

"Meu objetivo no intercâmbio foi tentar aprender sobre esse novo ramo da química, com o qual ninguém trabalha ainda no Brasil. Essa nova classe de materiais, criada pelo meu orientador na UCLA, consiste em sólidos porosos constituídos de ligações de coordenação, que apresentam alta estabilidade e capacidades absortivas de catálise muito especiais", explicou.

Peneiras moleculares

O foco da linha de pesquisa consistia em fazer modificações na estrutura desses materiais para investigar o que aconteceria com as aplicações. "No estudo que gerou o artigo, sintetizamos vários materiais diferentes. Eu me encarreguei da síntese e da análise de alguns deles. Esses materiais são muito promissores, com inúmeras possibilidades de aplicações", disse.

No Brasil, Ricardo trabalhava com peneiras moleculares baseadas em silício. "São materiais igualmente porosos, mas não são sólidos formados a partir de ligações de coordenação - isto é interações entre átomos desprovidas de ligações covalentes", disse.

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